什么是激光清洗？
激光清洗是激光烧蚀的一种形式，是一种利用激光能量从表面去除选择性材料层的方法。激光清洗工艺利用光子能量剥离、汽化、升华或烧掉不需要的废料，而不会对底层的大块材料造成伤害。
在大多数激光材料加工应用中，聚焦光束会在目标材料上形成一个相对较小的光斑。激光清洗也不例外，尽管其使用范围通常相对较广。激光清洗使用的是一种称为激光扫描的技术，该技术可快速引导或 "扫描 "激光束沿某一路径或在更大范围内移动。这意味着激光每次只与目标材料发生几分之一秒的相互作用。
激光清洗是如何工作的？
激光清洗的目的是去除表面材料，而不损坏下面的材料。虽然激光可以切割几英寸厚的钢板，但清洁工作需要更轻的触感和对烧蚀阈值的了解。每种材料都有一个烧蚀阈值，它有效地定义了使材料气化所需的能量。保持在阈值以下，散装材料就不会受损。然而，哪怕一次超过阈值，散装材料也会受到影响。
幸运的是，与钢和铝等金属相比，大多数制造商需要去除的材料（如铁锈、油和涂层）的烧蚀阈值较低。不过，要避免对基材造成损坏，仍需要对激光参数（如波长和脉冲能量）进行仔细调整。对光斑大小和形状的精确控制还有助于在光束扫描时尽量减少重叠，从而提高激光清洗的效率。
激光清洁有哪些优势？
与传统的材料去除方法相比，激光清洗具有众多优势，因此在各行各业的采用率激增。
非接触式：激光清洗是一种远程过程。换句话说，激光束的光源可在几英寸甚至几英尺之外操作。这使得清洗过程更加灵活，并避免了研磨方法造成的表面损伤。
高度选择性：激光较为精确，发射精度几乎为零。因此，激光只清洁所需的区域，而不论其大小或形状。这就省去了遮蔽等额外步骤。
高速：激光清洗是一种高速工艺，每秒可清洗数百平方英寸的材料。激光每小时可清洁 10,000 平方英尺以上的材料。具体的材料去除率取决于激光参数和材料特性。
安全：激光清洗无需使用研磨材料或化学溶剂，从而降低了噪音，避免了接触粉尘和有害物质。清洗过程中产生的任何蒸汽都可以通过排烟系统轻松清除。
可持续发展：作为一种无介质工艺，激光清洗无需处理或处置材料。此外，激光系统能耗更低，大大减少了与清洁介质和化学品的运输和处置相关的二氧化碳排放量。
成本效益高：激光清洗解决方案只需较少的材料处理、占地面积、能源和维护，使用寿命长，成本效益较高，尤其是长期而言。
激光清洁与喷砂
喷砂是一种常见的清洁工艺，使用高压水或空气推动砂、砂砾、钢丸或核桃壳等研磨颗粒。这种方法可以提供可接受的清洁速度，但需要昂贵的材料处理和处置费用。研磨介质可以回收利用，以抵消部分成本，但重复使用的喷砂介质会发生降解，影响清洁效果的一致性。
安全是任何喷砂作业的主要考虑因素。处理研磨介质（包括提升、清扫和将其铲回料斗）需要耗费大量时间，对工人的体力消耗也很大。许多磨料会产生大量粉尘，要求工人采取包括呼吸设备和全身个人防护设备在内的安全预防措施。爆破过程的噪音也是出了名的大，对工人的听力造成严重损害，附近的住宅和企业也会抱怨噪音太大。
激光清洗与干冰喷射
干冰喷射也被称为冷喷射，其工作原理与磨料喷射类似，都是利用压缩空气推动干冰颗粒。这就减少了由于干冰喷射介质在清洁过程后蒸发而造成的一些研磨材料回收和处理问题。
遗憾的是，使用不可重复使用的干冰不仅耗材成本高，而且不环保。即使使用蒸汽回收装置对干冰释放的二氧化碳气体进行再造粒，大部分气体还是会释放到大气中。与磨料喷射方法一样，干冰喷射的噪音也很大，需要额外的保护措施，如听力保护。
激光清洗与化学清洗
化学清洗使用溶剂来分解涂层和残留物，但不会损坏底层材料。这种方法通常速度较慢，需要材料长时间浸泡在化学槽中，并在清洗完成后进行干燥。将更多的部件放入更大的槽中可以部分克服长时间浸泡的问题，但这种方法需要大量的地面空间。
必要的危险化学品还需要采取重要的安全预防措施，如个人防护设备和严格的处置程序。由于法规管制，处理、回收和处置必要的化学溶剂已成为一项成本越来越高的挑战。
尽管激光清洗有许多缺点，但它不能完全取代化学清洗。虽然化学清洗不容易应用于选择性区域，但它往往是清洗管子和复杂部件等无法看到的物品的独特的解决方案。
激光清洗与热清洗
热清洗利用较高的温度烧掉表面材料。这种方法的能源成本很高，而且可能对底层材料造成损坏，这取决于表面材料和基底的耐热性。热清洗本身也无法进行选择性清除，即使使用掩膜也是如此。
如何使用激光清洗？
激光清洗是清洗各种材料和零件类型的理想方法。激光清洗的应用范围很广，可用于生产的各个阶段，包括作为生产线上另一道工序之前或之后的一个步骤，或用于现有部件的修复。常见的激光清洗应用包括
- 清除铁锈、油和燃烧沉积物等污染物
- 剥离油漆、电子涂层、陶瓷和氧化物等涂层
- 去除脱模剂和残留物，简化模具维护工作
- 通过准备焊接、粘接、喷漆和涂层的表面来提高粘接性
- 通过粘合前清洁或表面纹理处理提高粘合力
- 在涂抹部件涂层前进行预清洁，延长涂层寿命
- 医疗和食品应用中关键设备的消毒
哪些行业使用激光清洗？
任何必须提供或处理清洁表面的行业都能从激光清洗的众多优势中获益。作为一种工艺，激光清洗很容易实现自动化并集成到生产车间。对于较小规模的使用，一些手持式激光设备除了提供焊接或切割功能外，还提供清洁功能。激光清洗通常用于以下行业
- 一般制造业
- 航空航天制造
- 处理核污染
- 医疗器械消毒
- 餐饮
激光清洁入门
许多应用和制造商都能从激光清洗解决方案中受益。从用于清洗的光纤激光源到专用激光清洗系统，IPG 激光清洗专家随时准备为您提供帮助。入门非常简单--发送样品给我们，参观我们的全球应用实验室，或者直接告诉我们您的应用。
